KR20030017822A - Method For Analysis Of Battery Management System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 전기 자동차에 관한 것으로, 더 상세하게는 배터리 관리 시스템의 배터리 제어에 필요한 주요 제어정보를 효율적이고 체계적으로 관리하며 데이터 베이스 및 배터리 시험 데이터의 분석을 용이하게 수행할 수 있도록 하는 배터리 관리 시스템 진단방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electric vehicle, and more particularly, to a battery management system for efficiently and systematically managing key control information required for battery control of a battery management system and to easily analyze a database and battery test data. It is about a diagnosis method.
일반적으로 전기 자동차에 구비되는 배터리 팩은 대략 1.2V의 전압 용량을 갖는 단위 셀을 10개로 하여 하나의 모듈로 구성하고, 차량마다 다소 차이가 있으나 통상적으로 26개의 모듈을 하나의 배터리 팩으로 구성하며, 동력원으로 사용하기 좋은 가장 이상적인 배터리 팩은 각 배터리 모듈의 전압이 하나의 배터리를 사용하는 것과 같이 전압 차이가 '0'인 특성을 갖고 있어야 한다.In general, a battery pack included in an electric vehicle is composed of one module having ten unit cells having a voltage capacity of approximately 1.2 V, and varies slightly from vehicle to vehicle, but usually 26 modules are composed of one battery pack. For example, the most ideal battery pack to be used as a power source should have the characteristic that the voltage difference is '0' such that the voltage of each battery module uses one battery.
이와 같이 전기 자동차의 동력원인 배터리에 대해서 충방전 전압 및 전류의 제어와 배터리의 온도, 충전 상태 등의 관리가 자동차의 성능과 효율을 좌우하므로, 이러한 것을 관리하는 배터리 관리 시스템은 항상 최적의 배터리 상태를 유지하도록 제반적인 상태를 모니터링 후 제어하는 기능을 담당한다.As such, control of charge / discharge voltage and current, and management of battery temperature and state of charge of the battery, which are the power sources of the electric vehicle, determine the performance and efficiency of the vehicle. It is responsible for monitoring and controlling the overall condition to maintain the status.
종래의 전기 자동차에서 배터리 관리를 진단하는 시스템은 배터리 관리 시스템으로부터 배터리 관리에 대한 일반적인 데이터만을 수신하여 표시수단을 통해 출력하고 이를 저장하는 기능만을 수행하도록 되어 있어, 배터리 관리 제어의 정상 여부 확인과 실시간 분석이 수반되지 못하는 문제점이 있으며, 윈도우 3.1의 환경을 기반으로 프로그램 되어 있어 업그레드 된 현재의 윈도우 환경과 호환되지 못하는 단점이 있다.The system for diagnosing battery management in a conventional electric vehicle is configured to only receive general data on battery management from the battery management system, output the data through the display means, and store the same. There is a problem that the analysis is not accompanied, and there is a disadvantage that it is incompatible with the current upgraded Windows environment because it is programmed based on the Windows 3.1 environment.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 그 목적은 전기 자동차의 동력원인 배터리의 관리 및 제어에 필요한 주요한 정보를 효율적이고 체계적으로 관리할 수 있도록 하고, 데이터 베이스 구축과 배터리 시험 데이터 파일의 분석이 업 그레드된 윈도우 환경에서 쉽게 수행할 수 있도록 한 것이다.The present invention has been invented to solve the above problems, the object of which is to efficiently and systematically manage the important information necessary for the management and control of the battery, the power source of the electric vehicle, the database construction and battery test data The analysis of the file is made easy to perform in an upgraded Windows environment.
도 1은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템 진단장치에 대한 구성 블록도.1 is a configuration block diagram of a battery management system diagnostic apparatus according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따라 배터리 관리 시스템 진단을 실행하는 일 실시예의 흐름도.2 is a flow diagram of an embodiment of performing battery management system diagnostics in accordance with the present invention.
도 3 내지 도 8은 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템 진단에서 정보를 표시하는 윈도우 화면의 예시도.3 to 8 are exemplary views of a window screen for displaying information in the battery management system diagnosis according to the present invention.
상기와 같은 목적을 실현하기 위한 본 발명은 전기 자동차의 배터리 분석 모드가 선택되면 배터리 관리 시스템의 제반적인 관리 정보 및 운용 정보를 실시간적으로 판독하는 과정과, 판독된 데이터를 데이터 베이스에 저장함과 동시에 그 내용을 윈도우 화면 또는 프린터를 통해 출력하는 과정과, 윈도우 화면을 통해 배터리 관리 정보 데이터를 분석하는 과정과, 분석된 결과로부터 관리 제어 로직을 확인한 다음 제어 상수의 추가 및 변경을 통해 분석된 결과를 튜닝하는 과정을 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing the above object is a process of reading the general management information and operation information of the battery management system in real time when the battery analysis mode of the electric vehicle is selected, and at the same time storing the read data in the database The process of outputting the contents through a window screen or a printer, analyzing the battery management information data through the window screen, checking the management control logic from the analyzed results, and then adding and changing the control constants to analyze the analyzed results. It characterized in that it comprises a process of tuning.
또한, 상기 윈도우 화면은 배터리 충방전에 대한 제어와 전압/전류/온도, 최대 충방전 전류, 각 배터리 모듈의 전압 등의 배터리 관리 정보 분석을 별도의 분석장치 없이 하나의 화면을 통해 수행하는 것을 특징으로 하며, 분석된 배터리 관리 정보를 보고서 작성이 가능하도록 캡쳐 및 줌 인/아웃이 가능하고 여러개의 그래프를 동시에 디스플레이 시켜 분석할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the window screen is characterized in that the control of the battery charging and discharging and analysis of battery management information, such as voltage / current / temperature, the maximum charge / discharge current, the voltage of each battery module through a single screen without a separate analysis device In addition, it is possible to capture and zoom in / out the analyzed battery management information so that a report can be written, and to display and analyze several graphs simultaneously.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명에 따른 배터리 관리 시스템의 진단장치는 전기자동차의 동력원인 배터리(10)와, 배터리(10)의 제반적인 상태를 모니터링하여 최적의 배터리 상태 유지를 위한 충방전 제어와 온도 유지 등을 관리하는 배터리 관리 시스템(20)과, 배터리 관리 시스템(20)으로부터 배터리(10)의 유지 관리와 모니터링 된 데이터 정보를 판독 및 분석하는 데이터 처리장치(30)와, 판독 및 분석과 배터리(10)관리 및 시험을 위해 설정되는 제어 상수를 지정되는 어드레스 번지에 저장하는 데이터 베이스(40)와, 윈도우 환경의 화면으로 현재 분석되는 배터리(10)의 제반적인 상태 정보를 그래프나 문자 등의 정보로 디스플레이 하는표시부(50)와, 현재 분석되는 배터리(10)의 제반적인 상태 정보를 그래프나 문자 등의 정보로 출력하여 주는 프린터(60)로 구성된다.As can be seen in Figure 1, the diagnostic apparatus of the battery management system according to the present invention by monitoring the overall state of the battery 10, the battery 10, the power source of the electric vehicle, the charge and discharge for maintaining the optimal battery state A battery management system 20 that manages control, temperature maintenance, and the like, a data processor 30 that reads and analyzes the maintenance and monitoring of the battery 10 and the monitored data information from the battery management system 20, and reads and The database 40 stores control constants set for analysis, battery 10 management, and test at a designated address, and displays general state information of the battery 10 currently analyzed on a screen of a window environment. A display unit 50 for displaying information such as text, and a printer for outputting general state information of the battery 10 currently analyzed as graph or text information (6). 0).
상기한 구성을 갖는 본 발명에서 배터리 관리 시스템을 진단하는 동작에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of diagnosing the battery management system in the present invention having the above configuration is as follows.
배터리 관리 시스템(20)의 진단 모드가 설정되면 데이터 처리 장치(30)내에 구비되어 있는 실시간 통신 모듈은 배터리 관리 시스템(20)의 제반적인 운용 정보를 실시간적으로 판독하여(S101) 판독된 데이터를 데이터 베이스(40)의 지정되는 어드레스 번지에 저장함과 동시에 현재 판독되는 정보의 내용을 프린터(60)를 통해 그래프 나 문자의 형식으로 출력한다(S102)(S103).When the diagnostic mode of the battery management system 20 is set, the real time communication module included in the data processing device 30 reads general operation information of the battery management system 20 in real time (S101) and reads the read data. The content of the currently read information is stored in the form of a graph or a character through the printer 60 while being stored at a designated address address of the database 40 (S102) (S103).
상기와 같이 배터리 관리 시스템(20)의 운용 정보가 판독되어 데이터 베이스(40)에 저장되어 있는 상태에서 배터리 시험 데이터의 분석이 요구되면 데이터 베이스(40)로부터 해당 데이터를 엑세스하여 설정된 알고리즘을 통해 분석하고 그 결과를 프린터(60)를 통해 출력하거나 표시부(50)를 통해 디스플레이 하여 준다(S104).As described above, when analysis of the battery test data is required while the operation information of the battery management system 20 is read and stored in the database 40, the corresponding data is accessed from the database 40 and analyzed through a set algorithm. The result is output through the printer 60 or is displayed through the display unit 50 (S104).
상기 표시부(50)를 통해 출력되는 배터리 관리 시스템(20)의 정보는 도 3에서 알 수 있는 바와 같이 현재의 배터리(10)에 대한 충방전 제어 모드의 정보와 전압/온도/전류에 대한 정보, 충전상태에 대한 정보, 최대 충방전 전류 정보 등과 이에 대한 그래프 분석 등을 도 3에 도시된 하나의 윈도우 화면으로 디스플레이 하여 주며, 상기 도 3의 윈도우 화면에서 각각의 배터리 모듈에 대한 전압 분석을 선택하게 되면 도 4에 도시된 바와 같이 배터리 팩을 구성하고 있는 각각의 배터리 모듈에 대한 전압 정보와 그에 대한 그래프를 하나의 윈도우 화면에 디스플레이하며, 도 3의 윈도우 화면에서 배터리 모듈의 온도 분석을 선택하게 되면 도 5에 도시된 바와 같이 각 배터리 모듈에 대한 온도 정보와 그에 대한 그래프를 하나의 윈도우 화면을 통해 디스플레이 한다.As shown in FIG. 3, information of the battery management system 20 output through the display unit 50 may include information on a charge / discharge control mode and voltage / temperature / current of the current battery 10. Information on the state of charge, information on the maximum charge and discharge current, and graph analysis thereof are displayed on one window screen shown in FIG. 3, and the voltage analysis for each battery module can be selected on the window screen of FIG. 3. As shown in FIG. 4, the voltage information of each battery module constituting the battery pack and a graph thereof are displayed on one window screen. When the temperature analysis of the battery module is selected in the window screen of FIG. As shown in FIG. 5, temperature information of each battery module and a graph thereof are displayed through one window screen. .
또한, 도 3의 윈도우 화면에서 충전모드 제어정보를 선택하게 되면 도 6에 도시된 바와 같이 각 배터리 모듈의 충전상태 정보와 충전 스텝의 전환점 및 충전 전류값의 정보를 디스플레이하며, 주행모드 제어 정보를 선택하게 되면 도 7에 도시된 바와 같이 최대 최소의 모듈의 충전상태와 배터리(10)의 사용 가능한 용량 출력정보 및 배터리(10)의 각종 효율 및 이득에 대한 정보를 디스플레이 하여 준다.In addition, when the charging mode control information is selected in the window screen of FIG. 3, as shown in FIG. 6, the charging status information of each battery module, the switching point of the charging step, and the charging current value are displayed, and the driving mode control information is displayed. When selected, as shown in FIG. 7, the state of charge of the maximum and minimum modules, the usable capacity output information of the battery 10, and various efficiency and gain information of the battery 10 are displayed.
상기와 같이 배터리 관리 시스템(20)으로부터 검출되는 데이터에 대하여 분석이 완료된 이후 운용자는 그 결과를 토대로 제어 로직을 확인하고 이를 보완하는 튜닝을 작업을 수행한다(S105).After the analysis is completed on the data detected from the battery management system 20 as described above, the operator checks the control logic based on the result and performs tuning to compensate for this (S105).
상기에서 제어 로직의 튜닝은 시스템 제어 상수의 설정 변경으로 수행되므로, 운용자는 도 3의 윈도우 화면에서 제어 상수의 설정 파일을 선택하게 되면 도 8에 도시된 바와 같은 화면에 디스플레이 되므로, 이를 통해 제어 로직 주요 상수값을 설정하고, 변수명 또는 설명을 추가하거나 삭제할 수 있다.Since the tuning of the control logic in the above is performed by changing the setting of the system control constant, when the operator selects the control constant setting file in the window screen of FIG. 3, the operator is displayed on the screen as shown in FIG. 8. You can set major constants and add or delete variable names or descriptions.
또한, 도 3의 윈도우 화면에서 데이터 파일의 저장을 선택하여 필요 데이터의 선택 저장과 샘플링 시간을 조정할 수 있으며, 그래프의 분석 파일을 선택하여 배터리 데이터를 별도의 출력 장치 없이 윈도우 화면상에서 분석할 수 있으며, 보고서 작성이 가능하도록 그래프 캡쳐 및 줌인 줌 아웃과 프린터 출력 기능 지원이가능하고, 여러개의 그래프를 동시에 분석할 수 있다.In addition, by selecting the storage of the data file in the window screen of FIG. 3, the selection storage and sampling time of the necessary data can be adjusted, and the battery data can be analyzed on the window screen without a separate output device by selecting the analysis file of the graph. In addition, graph capture, zoom-in zoom-out and printer output functions are supported for report generation, and multiple graphs can be analyzed simultaneously.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명은 전기 자동차에서 배터리 관리 모듈의 데이터를 실시간적으로 분석하여 배터리의 제반적인 관리정보 및 상태 정보를 하나의 윈도우 화면을 통해 분석할 수 있어 체계적인 배터리 정보의 판독 분석을 수행하여 신뢰성과 편리성을 제공한다.As described above, the present invention analyzes data of a battery management module in an electric vehicle in real time and analyzes general management information and status information of a battery through a window screen, thereby performing systematic analysis of reading of battery information. To provide reliability and convenience.
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